55点击新材料(沪粤版)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5.5,点击新材料,（,1,）、纳米是一个长度单位：,1nm=10,-9,m,（,2,）、,1nm,小到什么程度？,(10,个分子紧密排布 的尺度，大约是一根头发丝的,1%),（,3,）、纳米材料除了其基本单元空间尺度小 外，在力、热、声、光、电、磁等方面表现出许多特殊的性能。,一、纳米材料,1,、特点,当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能就会发生显著变化。,黄金,黄金的纳米颗粒,尺寸小到 纳米时,将煤炭中的原子重新排列,钻石,向沙子中加入一些微量元素，并将原子重新排列,电脑芯片,土壤、水和空气的原子重新排列,马铃薯,细胞老化时一个分子一个分子地制造出来新细胞,生命无限延长,纳米材料在工业、农业、能源、环境保护、医疗、国家安全等方面有着广泛的应用。,2,、应用,纳米机械零件,药物做成纳米颗粒,将来人们可以用纳米技术一个一个地将原子组装起来 制成各种纳米机器,纳米镜面,半导体,:,介于导体和绝缘体之间的物体,锗、硅、砷化镓等都是半导体材料,二、半导体材料,半导体材料是半导体工业的基础，是信息技术和产业发展的“粮食”。,半导体材料应用已经成为,衡量一个国家经济发展科技进步和国防实力的重要标志,。,1,、元素半导体（硅）,特点,：,储量丰富，价格低廉，热性能和机械性能优良，易伸长成大尺寸高纯度的晶体。,应用：,95%,以上的半导体器件和,99%,以上的集成电路是用硅材料制作的，并且,它是电子信息产品最主要的基础材料。,2,、化合物半导体,砷化镓，磷化铟，氨化镓等包括许多其它,III-V,族化合物半导体，其中以砷化镓技术较为成熟，应用也较为广泛。,评价：,硅（元素半导体）本身有许多难以再改善的电子特性，已经无法再充分满足人们的需求，化合物半导体逐渐受到青睐，其中砷化镓凭借着高频率，高电子迁移率，低噪音，输出功率高，耗能少，效益高以及线性度良好，不易失真等优越的特性，脱颖而出，开发前景令人鼓舞。,半导体应用广泛：,小到电子表、收录机、数码照相机、电视机；大到汽车、火车、飞机、宇宙飞船,半导体的一些元件,应用半导体的一些产品,激光笔,1.,半导体照明技术的迅猛发展,当前化合物半导体产业发展的主要体现,基于,半导体发光二极管（,LED,）,的半导体光源具有体积小，发热量低，耗电量小，寿命长，无污染，易开发成轻薄短小产品等优点，具有重大的经济技术价值和市场前景。,（,1,）、,LED,照明灯,在提倡绿色环保、节能减排的产业发展思路下，,LED,照明将成为行业的发展主流。,LED,：英文单词的缩写，主要含义：,LED=Light Emitting Diode,，发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的 半导体器件。,那么,LED,在什么方面可以应用到呢？,继白炽灯，荧光灯之后的新一代电光源,半导体照明灯,，它极为安全，身体接触无任向危险、也可用水清洗等、非常节能，由于光谱中没有紫外线和红外线、故没有很高的热量、属于,新型绿色照明光源，,使用寿命长。,（,2,）、半导体照明灯,路灯采用,LED,与电源模块分离式设计,易于后面的维修保固。最佳化散热管理技术，有效将灯具光衰现象降至最低。灯具防尘防水保护等级,IP66,。,（,3,）、半导体交通信号灯,2.,消费类产品日新月异,信息产业数字化、智能化、网络化的不断推进,新材料和新技术的不断涌现,都将对半导体未来的发展产生深远的影响,将会从不同的侧面促进半导体,高速、低噪声、大功率、大电流、高线性、大动态范围、高效率、高灵敏度、低功耗、低成本、高可靠、微小型,等方面快速发展。,全球家用电子产品装备无线控制和数据连接的比例越来越高，音视频装置日益无线化，这类产品的市场为,化合物半导体,的应用带来了庞大的新市场。,目前，二代半技术成为移动通信技术的主流，同时正在逐渐向第四代（,4G,）过渡,.,由于二代半技术对功放的效率和散热有更高的要求，而,4G,技术要求更高的工作频率，更宽的带宽和高线性，这对,砷化镓技术的发展,是有利的。,二代半,3G,3,、移动通信技术正在不断朝有利于 化合物半导体产品的方向发展,总结：,从产业发展前景和趋势来看，由于环保节能减碳受到重视，使得半导体材料的应用会日益广泛，而基于半导体材料的优点，它的发展前景，也是令人鼓舞的。,4.,军用光电子,由于半导体激光结构简单，易于调制等优点，广泛应用于军事领域。如激光测距，激光瞄准告警，激光雷达，激光通信等，而在制作光纤传感器，液晶光阀和激光二极管原子钟等方面也有广泛的军事应用前景。,三、超导材料,1,、,特点,当温度降到一定时，材料的电阻变为零。,当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其,电阻率突然变为零,，这种现象叫做,超导现象,，能够发生超导现象的物质称为超导体,2,、超导材料的应用：,（）利用超导零电阻特性实现远距离大功率输电可无损耗输送强电流。,（）超导材料种类多，应用广泛。如,超导电流引线,高温超导磁体,超导磁悬浮列车：用超导实现交通工具的无摩擦运行。,信息浏览：,隐性材料,1,、特点,能将雷达发射出的电磁波大部分吸收掉，反射回去很少，使雷达成“睁眼瞎”。,2,、应用,飞机、坦克等重要军事目标或武器上。,隐形战斗机是利用新型的,隐性材料,制成的重要军事武器，,涂有隐性材料,的战斗机能将雷达发射出的无线电波大部分吸收掉，反射回去的却很少，使雷达变成了,“,睁眼瞎,”,.,我国正在研制试飞中的,歼,-20,和,歼,-31,就属于此类飞机。而普通飞机反射回去的无线电波信号很强，雷达接收屏能接收到，因此能显示出普通飞机的存在态。,加热后能随意拉长和扭曲，冷却后形状不变；再次加热可恢复到原来形状。,1,、主要成分是：,镍和钛,；,2,、物理特性：当温度达到某一数值时，材料,内部的晶体结构,会发生变化，从而导致了外形的变化,.,形状记忆合金,:,3,、应用,：（）、热水器的出水阀门,（）、管接头、形状复杂的接头、联轴节、连接鞘、紧固件、夹具、定位器、止动器、电路连接器、记忆铆钉等。,记忆合金管的接头,记忆,铆钉,（）、人造卫星或宇宙飞船上的半球形的网状自展天线。,先把天线在低温下折叠成一小团，放在卫星或飞船里，发射或升空后，太阳的热量使它从发射的折叠状态展开成半球形的工作状况。,（,4,）、,月面天线,。,发射前天线被,压缩成小球团,，到达月球表面后，能,展开成半球面状,正常工作。,（,5,）,、,科普展览会上有一种神奇的金属花，,记忆合金,”,花朵,”,，它的花瓣是用记忆合金制成的，具有记忆能力，灯光一照会绽开。,（,6,）、医疗上用镍钛形状记忆合金制造牙齿的矫正器、凝血过滤器，脑动脉瘤手术夹钳、人造心脏瓣膜、脊椎矫正器、骨折部位的定位夹具等，给病人带来福音。,将,“,记忆金属,”,做成,“,金属食道支架,”,，能在患者喉部膨胀成新的食道，必要时只要向食道里加冰块，,“,食道,”,又会遇冷收缩，从而可轻易取出。,弹性好,电阻,超导转变,超导临界,T,C,超导磁悬浮,1,100nm,电阻为零,电能,超导磁悬浮,课堂练习,6,、关于超导材料的下列说法中错误的是（）,A,、超导材料是一种电阻为零的材料,B,、用很细的超导丝可以输送强大的电流,C,、超导材料电阻只能接近零，不可能等于零,D,、用超导材料输电时，输送电路中无损耗,7,、下列关于纳米的叙述错误的是（）,、纳米是一个长度单位，符号是,nm,B,、人们在纳米尺度内发现了很多的新现象，给技术上,带 来很多新发展,C,、纳米技术是现代化科学的前沿，我国在这方面的研究具有世界先进水平,D,、所有的高分子科技产品都与纳米技术有关,C,D,